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Datenauswertung Chromatographie

Peakformen

Im Detektor wird eine physikalische Eigenschaft des Analyten in ein elektrisches Signal umgewandelt. In der Chromatographie wird dieses elektrische Signal gegen die Zeit dargestellt und das Ergebnis sind Peaks, die die Fronten der Analyten in der Säule/im Detektor sichtbar machen.

Abb.1: Peaks als Aufzeichnungen des Messsignalverlaufs in der Chromatographie

Formen: Symmetrische Peaks besitzen die Form der Gauß'schen Glockenkurve. Unsymmetrische Peaks sind solche, bei denen keine ideale Verteilung nach Gauß vorliegt. Bei unsymmetrischen Peaks ist das chromatographische System nicht optimiert.

Durch eine starke Unsymmetrie wird die Zahl der theoretischen Böden verkleinert und die Auflösung verschlechtert. Mögliche Ursachen sind beispielsweise:

Überladung der Säule
Totvolumen der Apparatur

Abb.2: Peakformen

Die Flächenauswertung in der quantitativen Analyse wird bei starker Unsymmetrie des Peaks fehlerhaft, da der Beginn bzw. das Ende eines unsymmetrischen Peaks nicht mehr genügend gut erkannt wird. Die Form eines Peaks kann über die Peaksymmetrie T beurteilt werden:

Abb.3: Peaksymmetrie

Der Abstand $a$ ist der zeitliche Abstand vom Peakanfang bei 10 % des Peakmaximums bis zum Peakmaximum. Der Abstand $b$ ist der zeitliche Abstand vom Peakmaximum bis zum Peakende bei 10 % des Peakmaximums. Die Peaksymmetrie $T$ sollte zwischen $0,8$ und $1,2$ liegen, wobei bei $T < 1$ Fronting und bei $T > 1$ Tailing vorliegt.

Überlagerungen, Peakreinheitstest

Bei der qualitativen bzw. quantitativen Auswertung eines Chromatogrammes ist es wichtig, eine Koelution mehrerer Verbindungen auszuschließen. Kann nicht mit Sicherheit von einer "Einfach-Elution" ausgegangen werden, sind die Ergebnisse der Trennung nur bedingt auswertbar. Überprüfen kann man, ob eine Koelution vorliegt, folgendermaßen:

Verhältnisse des Detektorsignals müssen konstant sein (UV/VIS-Detektor: bei zwei verschiedenen Wellenlängen)
chromatographische Trennung mit unterschiedlicher mobiler Phase
chromatographische Trennung mit unterschiedlicher stationärer Phase
Vergleich von Spektren (z.B. IR- und MS-Spektren)

Abb.4: Überlagerte Peaks

Auflösung, Trennleistung

Die Auflösung bezieht sich auf mindestens zwei Peaks und gibt an, wie unterschiedlich die Retentionen beider zueinander sind.

Dagegen ist die Trennleistung ein Maß für die Verbreiterung der Trennzone (im Detektor der Peak) auf einer Säule. In der nebenstehenden Abbildung sind schlechte bzw. gute Auflösung und Trennleistung dargestellt: